Sisu
Polümeermaatrikskomposiidid on kõrgtehnoloogilised materjalid, mis on valmistatud plastmaatriksisse sisestatud tugevdavatest kiududest. Paljusid kaasaegseid sõjalisi ja kommertslennukeid ei saa toota ilma nende materjalide kasutamiseta. Esimene komposiit, mida kasutati õhusõidukite valmistamiseks, oli FRP. See oli 1950. aastatel see, et seda materjali (klaaskiust tugevdamine) ning süsinikkiust ja boorkomposiite kasutati esmalt kommertslennukite tootmisel.
Polümeermaatriks
Komposiitmaterjalid on kahe või enama elemendi kombinatsioon. Polümeerid on plastikust, mis on tugevdatud kiuliste materjalidega nagu süsinik või klaas. Komposiitide jaoks kasutatav maatriks on termoreaktiivne polümeervaigu või termoplastne materjal. Pärast modelleerimist ei saa termoreaktiivsetest vaigudest valmistatud tooteid kergesti parandada ega ümber ehitada. Termoplastiline materjal võib pärast kõvenemist sulatada ja ümber ehitada. See muudab sellest materjalist valmistatud osad kergemini remonditavaks kui need, mis on valmistatud termoreaktiivsetest vaigudest.
Klaaskiust tugevdatud plastik (GRP)
Klaasplastist tugevdatud plast (PRFV) on, nagu nimigi ütleb, klaaskiududega tugevdatud plastpolümeer. Esmakordselt 1920. aastal välja töötatud klaaskiust armeeritud plastid hakkasid kiiresti kasutama mereväes ja lennunduses. Ameerika Ühendriikide armee võttis kasutusele tugevama ja kergema sõjalise õhusõiduki arendamise. Oak Ridge'i riikliku laboratooriumi andmetel kasutati 1945. aastal rohkem kui 3000 tonni seda materjali sõjalistes rakendustes. Klaaskiudkomponendid valatakse õhusõiduki ehitamiseks vajalikeks kujudeks. Kiud fikseeritakse plastvaigu maatriksisse. Maatriksimaterjalina kasutatakse tavaliselt polüestri- või vinüülestri vaiku, kuid termoplastsed materjalid asendavad vanemaid tüüpi maatrikseid, sest need on ohutumad ja lihtsamad töötada.
Süsinikkiu komposiidid
Nafta hinna tõus on sundinud õhusõidukite tootjaid andma suuremat kaalu kaalu vähendamisele ja tõhusamate õhusõidukite tootmisele.Üks võimalus selle eesmärgi saavutamiseks on süsinikkiust komposiitide kasutamine nende õhusõidukite valmistamisel. Kommertslennukid, nagu Boeing 787 Dreamliner, töötavad nende materjalide kasutamise tõttu palju tõhusamalt ja väiksema kütusekuluga. Süsinikkiudkomposiite kasutatakse laialdaselt ka sõjalennukite ehitamisel. Kuna need on kergekaalulised ja vastupidavad materjalid, kasutatakse süsinikkiust laialdaselt kontrollpindadel, nagu näiteks aileronid ja rootorid. Need on vastupidavamad ja korrosioonikindlamad kui metallosad. Süsinikkiudkomposiite kasutatakse laialdaselt õhusõidukite komponentides, nagu näiteks F-18 ja V-22 Osprey konverteerimisplatvormis.
Aramiidkiudkomposiidid
Aramiidkiudkomposiite võib leida mõnedest maailma suurimatest õhusõidukitest. Aromaatsed polüamiidid on polümeerkiud, mille molekulid on orienteeritud kiu teljele. Molekulide vahelise keemilise sideme tõttu muudab see saadud materjal äärmiselt tugevaks ja valgeks. Kiud toodetakse polümeeri tsentrifuugimisega vedelast lahusest. Mõned kaubanduslikult tuntud aramiidkiudkomposiidid on Kevlar ja Nomex. Need materjalid on äärmiselt tugevad, isoleerivad ja korrosioonikindlad. Need omadused muudavad need sobivaks õhusõidukite konstruktsioonielementide valmistamiseks. Suured reisilennukid, nagu Airbus A380, on valmistatud polüamiidmaterjalidest. Tulemuseks on kerge konstruktsioon, millel on madal kütusekulu, ilma et see loobuks struktuurilisest terviklikkusest.
